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（22）微生物的利用与传统发酵技术
——2025届高考生物二轮复习易错重难提升
易混易错梳理
一、酒与果醋发酵中，酵母菌和醋酸菌代谢原理的辨析
（1）在果酒和果醋的发酵过程中，酵母菌进行有氧呼吸的目的是使酵母菌进行大量繁殖，醋酸菌是好氧菌，在代谢过程中需要吸收氧气。
（2）酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸时都会产生CO2，醋酸菌在缺少糖源时不产生CO2。
二、传统腐乳制作与现代腐乳生产的区别
生产方式 比较项目 传统制作 现代生产
是否灭菌 不需灭菌 严格无菌条件
菌种来源 空气中的毛霉孢子 经筛选的优良毛霉菌种
三、泡菜发酵过程中乳酸菌、乳酸含量的变化
时期 乳酸菌 乳酸
初期 少（有氧气，乳酸菌活动受抑制） 少
中期 最多（乳酸抑制其他菌活动） 增多，pH下降
后期 减少（乳酸继续积累，pH继续下降，抑制自身活动） 继续增多，pH继续下降
变化曲线
四、两种接种方法比较
平板划线法 稀释涂布平板法
用途 一般用于菌种的纯化 一般用于筛选菌株
优点 可对混合菌进行分离 可以计数
缺点 不能计数 较麻烦，平板干燥效果不好；若菌液浓度大则长不出单菌落
培养结果
五、关于纤维素分解菌筛选的三个易错警示
（1）纤维素分解菌的选择培养基中的碳源并不只有纤维素，其中酵母膏和水解酪素也可起碳源的作用。
（2）在纤维素分解菌的选择培养基中生长的不只有纤维素分解菌。因此，选择培养后要进行鉴别培养，才能获得纤维素分解菌。
（3）出现透明圈的菌落也不一定是纤维素分解菌。
易混易错通关
1.如表所示为某微生物培养基的配方，下列有关说法错误的是( )
成分 含量 成分 含量
NaNO3 3g FeSO4 0.01g
K2HPO4 1g 葡萄糖 30g
琼脂 15g H2O 1000mL
MgSO4·7H2O 0.5g 青霉素 0.1万单位
A.该培养基属于固体培养基
B.调节该培养基的pH应在灭菌前进行
C.该培养基可用于培养异养型微生物
D.该培养基可用于筛选大肠杆菌
2.下图为滤膜培养法的大致流程：用滤膜过滤待测水样→水样中的细菌留在滤膜上→将滤膜转移到伊红—亚甲蓝琼脂平板上培养→统计滤膜上菌落数目。下列叙述错误的是( )
A.取水样前，水龙头需使用酒精棉擦拭消毒后再灼烧灭菌
B.伊红—亚甲蓝可使大肠杆菌菌落呈紫黑色，属于选择培养基
C.采用滤膜法富集水样中的微生物有助于检测
D.若要测定水样中的酵母菌数目应选择孔径更大的滤膜
3.消毒和灭菌是微生物培养中常用的操作方法。下列说法正确的是( )
A.微生物接种技术的方法都相同，其核心就是要防止杂菌污染，保证培养物的纯度
B.在100℃下煮沸5～6min属于消毒方法，可杀死绝大多数微生物细胞
C.在灭菌后倒平板前，加入一定量的缓冲液以调节培养基的pH
D.高压蒸汽灭菌，只有当压力表的压力降到一个标准大气压时，才能打开盖子
4.下列关于细菌和酵母菌实验的叙述正确的是( )
A. 通常酵母菌培养基比细菌培养基有更高的碳氮比
B. 通常细菌的生长速度比酵母菌快，菌落比酵母菌落大
C. 通常细菌培养基用高压蒸汽灭菌法灭菌，酵母菌培养基用过滤除菌法除菌
D. 血细胞计数板既可用于酵母菌的数量测定，也可用于细菌的数量测定
5.下列关于利用平板划线法进行微生物的培养和分离的叙述，正确的是( )
A.接种环灼烧后，为避免其他杂菌的干扰，应立即伸入菌液中蘸取菌种
B.打开含菌种的试管，需将试管口通过火焰灭菌，取出菌种后，需马上塞上棉塞
C.若要检测培养基是否被污染，可将未接种的培养基在相同条件下进行培养
D.在第一次划线前灼烧接种环和之后每次划线前灼烧接种环的目的相同
6.某兴趣小组的同学们按如图所示的过程对某人喝剩的5mL酸奶进行细菌检测，若3个计数的培养基中的菌落数目分别为210个、160个、230个。下列说法错误的是( )
A.为了使1号试管稀释倍数为100倍，锥形瓶中应加入45mL无菌水
B.除了培养涂布的3个培养皿外，还需要培养未涂布菌落的培养基作为对照
C.为了计数准确需要用接种环连续划线，并且每次划线前需要灼烧灭菌
D.已知1号试管稀释倍数为100倍，利用该方法可估算酸奶中细菌含量为2.0×108个·mL-1，此值比实际活菌数少
7.刺梨是云贵川的特有水果，富含超氧化物歧化酶和大量的维生素C、花青素等，是制作果酒和果醋的优质原料。刺梨酒和刺梨醋的主要生产流程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.发酵过程Ⅱ需要氧并产生大量CO2
B.图示发酵过程中发酵液pH先升高后降低
C.发酵过程的温度比发酵过程Ⅱ高
D.发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节
8.《尚书》中有“若作酒醴，尔惟曲蘖”的记载。《齐民要术》记载：“世人云：‘米过酒甜’，此乃不解法候。酒冷沸止，米有不消者，便是曲势尽。”下列叙述错误的是( )
A.“醴”是甜酒的意思，酒曲中含酵母菌菌种
B.“曲势尽”的原因是发酵过程中pH升高或营养物质不足
C.“酒冷沸止”是指酵母菌代谢产热和释放CO2的过程逐渐停止
D.家庭酿酒过程中发酵液不经灭菌处理，杂菌也难以正常繁殖
9.腐乳味道鲜美，易于消化吸收，但因其较高的盐含量而存在健康隐患。研究人员探究了不同盐含量条件下的腐乳风味（感官评价分值越高表示品尝者越喜爱），并测量了氨基酸含量（以氨基酸态氮表示，含量越高，风味越好），结果如图所示。
下列说法错误的是( )
A.制作腐乳时加盐可以起到调味和抑菌的作用
B.氨基酸是豆腐中的蛋白质被氧化分解而产生的
C.过高的盐含量可能抑制了腐乳发酵相关微生物的繁殖
D.综合考虑发酵程度和风味后，发酵时可选择11%左右的盐含量
10.《中馈录》中记载：“泡盐菜法，定要覆水坛。此坛有一外沿如暖帽式，四周内可盛水：坛口上覆一盖，浸于水中，使空气不得入内，则所泡之菜不得坏矣。泡菜之水，用花椒和盐煮沸，加烧酒少许。…如有霉花，加烧酒少许。”下列说法正确的是( )
A.“坛口上覆一盖，浸于水中”有利于保持坛内的有氧环境
B.“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的之一是消毒杀菌
C.“霉花”主要由霉菌增殖形成，霉菌往往来自蔬菜表面
D.坛盖边沿水槽有气泡冒出是乳酸菌大量繁殖所致
11.豇豆、黄瓜、萝卜等蔬菜常用于制作泡菜，下列相关叙述错误的是( )
A.用清水和食盐配制的盐水需加热煮沸，冷却后再倒入泡菜坛
B.泡菜坛盖边沿的水槽中需注满水，说明所需菌种进行厌氧发酵
C.制作泡菜对程中,有机物的干重和种类将减少
D.若制作的泡菜咸而不酸，可能是因为加入的食盐浓度过高
12.下列关于传统发酵技术的叙述，正确的是( )
A.发酵酿制糯米酒和酱油的菌种不同，致使糯米酒和酱油的风味差别很大
B.参与泡菜发酵的乳酸菌并非均为厌氧菌，其发酵产物也并非只有乳酸
C.制作果酒时加入的葡萄体积不超过矿泉水瓶体积的1/2，然后加水至瓶口
D.用0.1%溴麝香草酚蓝溶液检测果酒发酵液，若颜色由蓝变绿再变黄，则说明有酒精产生
13.如图甲、乙是探究发酵的装置示意图。下列相关叙述正确的是( )
甲 乙
A.利用甲装置进行果醋和果酒发酵时，打开阀a，转动搅拌器有利于提高产量
B.打开阀b，经管口3取样检测酒精和二氧化碳的产生情况
C.甲装置可用于探究果酒和果醋发酵，发酵前要对整个装置进行气密性检查
D.乙装置用于腐乳制作，应控制好温度，加盐腌制后接种毛霉菌种
14.自然界中不同微生物之间存在着复杂相互作用。有些细菌具有溶菌特性，能够破坏其他细菌的结构使细胞内容物释出。科学家试图从某湖泊水样中分离出有溶菌特性的细菌。
（1）用于分离细菌的固体培养基包含水、葡萄糖、蛋白胨和琼脂等成分，其中蛋白胨主要为细菌提供___________和维生素等。
（2）A菌通常被用做溶菌对象。研究者将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊（如图），表明______________________。
（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将含菌量较高的湖泊水样___________后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上，涂布过程中，涂布器用__________ 的方法灭菌。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现___________。采用这种方法，研究者分离、培养并鉴定出P菌。
（4）为探究P菌溶解破坏A菌的方式，请提出一个假设，该假设能用以下材料和设备加以验证（主要实验材料和设备：P菌、A菌、培养基、圆形滤纸小片、离心机和细菌培养箱）___________。
15.[生物——选修1：生物技术实践]
蓝莓果实富含维生素C、E、P、B6、A等，同时含有多种氨基酸、蛋白质、抗衰老因子SOD等营养成分。同时，它也是果酒、果汁、食用色素等产品的原料。如图是制作蓝莓果汁、蓝莓酒和蓝莓醋的简易流程。回答下列相关问题：
（1）在制作蓝莓果汁时，蓝莓汁与果胶酶混合后，需不需要进行高温灭菌处理？______，理由是______。
（2）运用发酵工程生产蓝莓酒第一步要进行菌种的选育。从自然界筛选生产果酒的酵母菌一般用______（填功能）培养基。通过培养获得纯净酵母菌的关键是______。
（3）果酒发酵的前期通常没有乙醇产生，原因是______。酒精发酵一定时间后，当观察到发酵装置内______，说明发酵完毕。
（4）酒精发酵转为醋酸发酵除了需要更换菌种外，还需要更换的发酵条件有______。
答案以及解析
1.答案：D
解析：该培养基中加入了琼脂，属于固体培养基，A正确；调节培养基的pH应在灭菌前进行，B正确；该培养基中含有葡萄糖（碳源），可用来培养异养型微生物，C正确；该培养基中有青霉素，大肠杆菌不能在其上生长繁殖，因此该培养基不能用于筛选大肠杆菌，D错误。
2.答案：B
解析：为防止水龙头内的水被空气中的杂菌污染，取水样前，需使用酒精棉擦拭水龙头，消毒后再灼烧灭菌，A叙述正确；伊红—亚甲蓝可使大肠杆菌菌落呈现紫黑色，属于鉴别培养基，B叙述错误；滤膜法可富集水样中的微生物有助于检测，C叙述正确；由于酵母菌属于真核生物，大肠杆菌属于原核生物，酵母菌的直径比大肠杆菌大，因此，若要测定水样中的酵母菌数目应选择孔径更大的滤膜，D叙述正确。
3.答案：B
解析：A、微生物接种技术的方法各不相同，但核心都是要防止杂菌污染，保证获得纯净的培养物，A错误；
B、在100℃煮沸5～6分钟属于煮沸消毒法，可杀死大部分微生物，B正确；
C、为防止污染，应在灭菌前，加入一定量的缓冲液以调节培养基的pH值，再灭菌，C错误；
D、高压蒸汽灭菌，只有当压力表的压力降到零时，才能打开排气阀，拧松螺栓，打开盖子，D错误。
故选B。
4.答案：A
解析：A、微生物种类不同，所需营养物的碳氮比也不同，具有高碳氮比的生物需要高碳氮比的营养物，反之则低；酵母菌的碳氮比高于细菌，所以培养酵母菌培养基需要更高的碳氮比，A正确； B、通常细菌的生长速度比酵母菌快，但形成的菌落不一定大于酵母菌，这与细菌种类有关，部分细菌的菌落小于酵母菌，B错误； C、微生物培养基通常都采用高压蒸汽灭菌法灭菌，C错误； D、血细胞计数板适于酵母菌的计数，不适于微小的细菌计数，细菌计数一般采用细菌计数板，D错误。
5.答案：C
解析：接种环必须冷却后才可以伸入菌液中蘸取菌种，否则可能会烧死微生物，A错误；打开含菌种的试管，需将试管口通过火焰灭菌，取出菌种后还需将试管口通过火焰灭菌，再塞上棉塞，B错误；可以将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照，以判断培养基是否被污染，若未接种的培养基上有菌落出现，则说明培养基被污染，C正确；第一次灼烧接种环的目的是避免接种环上可能存在的微生物污染培养基，而之后每次划线前灼烧接种环的目的是杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种，D错误。
6.答案：C
解析：为了使1号试管稀释倍数为100倍，则锥形瓶中的稀释倍数应为10倍，因此加入5mL酸奶应加入45mL无菌水，使稀释后的浓度成为原来的5（45+5）=0.1，即稀释10倍，A正确。除了培养涂布的3个培养皿外，还需要培养未涂布菌落的培养基作为对照，以检查培养基是否被污染，B正确。此实验需要对菌落进行计数，故应采用稀释涂布平板法，使用涂布器进行涂布，C错误。用稀释涂布平板法计算每克样品中菌株数的公式为（C÷V）×M，其中C代表某一稀释度下平板上生长的平均菌落数，代表涂布平板时所用的稀释液的体积（mL），M代表稀释倍数。因此估算的酸奶中细菌含量为（210+160+230）/3÷0.1×105=2.0×108（个·mL-1），由于此计数方法存在将多个活菌产生的菌落记作1个菌落的情况，所以此值比实际活菌数少，D正确。
7.答案：D
解析：果酒制作所用菌种是酵母菌，代谢类型是异养兼性厌氧型真菌，属于真核细胞，果酒制作的前期需氧，后期不需氧。果醋制作所用菌种是醋酸菌，属于原核细胞，适宜温度为30~35℃，需要持续通入氧气。发酵过程Ⅱ是醋酸菌利用酒精生产醋酸的过程，醋酸菌为需氧菌，可将酒精分解为乙醛，乙醛再变为醋酸，该过程需要氧但不产生CO2，A错误；酒精生产过程中酵母菌无氧呼吸会产生CO2，使发酵液pH降低，醋酸发酵过程中产生的醋酸会使发酵液的pH再度降低，B错误；酒精发酵的适宜温度为28℃左右，醋酸发酵的适宜温度为30~35℃，因此发酵过程Ⅰ(酒精发酵)的温度比发酵过程Ⅱ(醋酸发酵)低，C错误；酒精发酵是酵母菌在无氧条件下产生酒精，上述醋酸发酵是醋酸菌利用酒精生产醋酸，因此发酵Ⅰ、Ⅱ是此生产过程的中心环节，D正确。
8.答案：B
解析：利用酵母菌发酵产生酒精的原理酿酒，“醴”是甜酒的意思，酒曲中含酵母菌菌种，A正确：微生物无氧呼吸产生的CO2导致瓮中液体pH降低，“曲势尽”的原因可能是发酵过程pH降低或发酵液中酒精含量升高抑制酵母菌发酵，B错误；“酒冷沸止”说明酵母菌代谢产热和释放CO2逐渐停止，C正确；在缺氧、呈酸性的发酵液中，酵母菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物都无法适应这一环境而受到抑制，因此家庭酿酒过程中发酵液不经灭菌处理，杂菌也难以正常繁殖，D正确。
9.答案：B
解析：制作腐乳时加盐可起到调味和抑菌的作用，A正确；蛋白酶催化蛋白质水解为小分子的肽和氨基酸，该过程不属于氧化分解，B错误；过高的盐含量会导致微生物失水死亡，抑制了腐乳发酵相关微生物的繁殖，C正确；据图可知，感官评价和氨基酸态氮含量都较高时的盐含量为11%左右，D正确。
10.答案：B
解析：“坛口上覆一盖，浸于水中”的目的是阻止空气进入坛内，有利于保持坛内的无氧环境，A错误；“泡菜之水，用花椒和盐煮沸”的目的包括提升泡菜味道、赶出水中氧气和消毒杀菌等，B正确；“霉花”指泡菜表面的白膜，其主要是由蔬菜表面带有的酵母菌增殖形成的，C错误；坛盖边沿水槽有气泡冒出是因为其他微生物发酵产生了气体，而乳酸菌进行无氧呼吸，不产生气体，D错误。
11.答案：C
解析：用清水和食盐配制的盐水需要加热煮沸，以杀灭杂菌，防止污染，冷却后再倒入泡菜坛，A正确；向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水，以制造坛内的无氧环境，说明所需菌种进行厌氧发酵，B正确；泡菜的制作依赖乳酸菌无氧发酵，分解有机物产生无机物和小分子有机物，导致有机物的干重下降，但有机物的种类增多，C错误；食盐浓度过高、发酵温度过低等都可能导致泡菜未能正常发酵，品尝起来咸而不酸，D正确。
12.答案：B
解析：发酵食品的不同风味是由多种因素造成的，发酵酿制糯米酒和酱油的菌种均为霉菌、酵母菌和乳酸菌，A错误；泡菜是利用附生在蔬菜表面的植物乳杆菌、短乳杆菌和明串珠菌等发酵制成的，这些微生物一般为厌氧、兼性厌氧或微好氧菌，其发酵产物不仅有乳酸，还会有醇、酯等，因而使泡菜具有特殊的风味，B正确；制作果酒时矿泉水瓶中不可加水，且瓶中应留有空间，C错误；0.1%溴麝香草酚蓝溶液是用来检测二氧化碳的【易错：重铬酸钾在酸性条件下为橙色，遇到酒精变成灰绿色，可用于检测溶液中的酒精】，D错误。
13.答案：C
解析：酒精发酵需要无氧环境，故当甲装置用于果酒发酵时，在打开阀a，转动搅拌器的条件下，由于装置内氧气含量增加，不利于酒精发酵，A错误；打开阀b，可经管口3取样可检测酒精的产生情况，二氧化碳从管口2排出，B错误；甲装置可用于探究果酒和果醋发酵，发酵前要对整个装置进行气密性检杳，C正确；腐乳制作时应先接种毛霉菌种，后加盐腌制，D错误。
14.答案：（1）氮源、碳源
（2）A菌能在培养平板中生长繁殖
（3）稀释；灼烧灭菌；溶菌圈
（4）假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂
解析：（1）蛋白胨主要为细菌提供氮源、碳源和维生素等。
（2）将含有一定浓度A菌的少量培养基倾倒在固体培养平板上，凝固形成薄层。培养一段时间后，薄层变浑浊，表明A菌能在培养平板中生长繁殖。
（3）为分离出具有溶菌作用的细菌，需要合适的菌落密度，因此应将将含菌量较高的湖泊水样稀释后，依次分别涂布于不同的浑浊薄层上。涂布器要用灼烧灭菌的方法来灭菌。培养一段时间后，能溶解A菌的菌落周围会出现溶菌圈。
（4）根据实验实验材料和设备，圆形滤纸小片可用于吸收某种物质，离心机可用于分离菌体和细菌分泌物，为探究P菌溶解破坏A菌的方式，可假设P菌通过分泌某种化学物质使A菌溶解破裂。
15.答案：（1）不需要；高温会使果胶酶失去活性
（2）选择；防止杂菌污染
（3）初始时，发酵装置中有氧气，酵母菌进行有氧呼吸从而大量增殖，不进行无氧呼吸；不再有气泡冒出
（4）将发酵温度提高至30~35℃，通入无菌空气
解析：（1）高温会破坏果胶酶的空间结构而使其失去活性，故蓝莓汁与果胶酶混合后不能进行高温灭菌处理。
（2）在微生物学中，将允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基，称为选择培养基，从自然界筛选生产果酒的酵母菌应使用选择培养基。获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染。
（3）发酵初期，酵母菌利用发酵装置中的氧气进行有氧呼吸从而大量增殖，这时酵母菌不进行无氧呼吸，因而无乙醇产生。酒精发酵过程中有二氧化碳产生，发酵一定时间后，发酵装置内不再有气泡冒出，说明发酵完毕。
（4）酒精发酵的温度比醋酸发酵的低，且醋酸发酵需要氧气，故酒精发酵转为醋酸发酵除了要接种醋酸菌外，还要将发酵温度提高至30~35℃，通入无菌空气。

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